JP4325632B2 - ハイブリッド車用燃費表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車用燃費表示装置に関し、より詳細には、エンジンを利用し燃料を消費した場合の燃費に関する情報と、エンジンを利用せず燃料を消費しない電動モータによる走行中であることを示す情報とを、運転者に違和感を与えることなく表示するハイブリッド車用燃費表示装置に関する。

従来、燃料噴射のための噴射信号に基づき燃料噴射の停止の有無を判定する噴射停止判定部と、車両の走行距離および燃料噴射量に基づき車両の瞬間燃費を算出する瞬間燃費算出部と、この瞬間燃費算出部で算出された車両の瞬間燃費の値を表示する表示手段と、燃料噴射の停止がないと判定されたとき車両の瞬間燃費の値を前記表示手段に表示させ、燃料噴射の停止があると判定されたとき車両の瞬間燃費の値が異常である旨を前記表示手段に表示させる表示処理部とを備えることを特徴とする車両瞬間燃費計測装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この車両瞬間燃費計測装置は、アクセルの踏み込みを中断したとき等、燃料の噴射が一時的に中断され燃料消費量がゼロとなり、走行距離を燃料消費量で除して得られる瞬間燃費の値が異常となる場合に「――Ｋｍ／Ｌ（リットル）」のようにデジタル表示し、異常な瞬間燃費の値があたかも意味のある値としてデジタル表示されてしまうのを防止する。
特開平１０−１１５２４９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両瞬間燃費計測装置は、走行中に燃料消費量がゼロとなった場合、異常な瞬間燃費の値を表示させて、その値が意味のある値として認識されないよう、「――Ｋｍ／Ｌ」のように数値部分を「――」としてデジタル表示するが、意味のない値を表示することに変わりはなく、運転者の違和感を払拭することができない。特に、ガソリンエンジン等のエンジンと電動モータとを併用するハイブリッド車は、電動モータのみで走行を行い燃料消費量がゼロとなる場合も多く、瞬間燃費として「――Ｋｍ／Ｌ」のようなデジタル表示を頻繁に表示させることとなり、運転者の違和感をさらに増大させてしまう。

係る問題に鑑み、本発明は、エンジンを利用し燃料を消費した場合の燃費に関する情報と、エンジンを利用せず燃料を消費しない電動モータによる走行中であることを示す情報とを、運転者に違和感を与えることなく表示するハイブリッド車用燃費表示装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、第１の発明に係るハイブリッド車用燃費表示装置は、エンジンにより燃料を消費しながら走行する燃料走行状態と燃料を消費せず電動モータにより走行する電動走行状態とを切り替え可能なハイブリッド車の燃費表示装置であって、前記燃料走行状態における走行距離と燃料消費量とから燃費を演算する燃費演算手段と、前記燃費を表示手段に表示させる燃費表示制御手段と、前記エンジンが始動しているか否かを判定するエンジン始動判定手段と、前記エンジン始動判定手段により前記エンジンが始動していないと判定された場合に、前記表示手段における目盛りの１つにより前記電動走行状態であることを表示する電動走行状態表示制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明に係るハイブリッド車用燃費表示装置において、前記表示手段の限界領域に配置される目盛りを指し示すことで前記電動走行状態であることを表示することを特徴とする。

また、第３の発明は、第１の発明に係るハイブリッド車用燃費表示装置において、前記表示手段の上限領域に配置される目盛りを指し示すことで前記電動走行状態であることを表示することを特徴とする。

また、第４の発明は、第１乃至第３の何れかの発明に係るハイブリッド車用燃費表示装置において、前記燃費は、瞬間燃費であることを特徴とする。

また、第５の発明は、第１乃至第４の何れかの発明に係るハイブリッド車用燃費表示装置において、前記表示手段は、アナログ表示の指針型表示器であることを特徴とする。

上述の手段により、本発明は、エンジンを利用し燃料を消費した場合の燃費に関する情報と、エンジンを利用せず燃料を消費しない電動モータによる走行中であることを示す情報とを、運転者に違和感を与えることなく表示するハイブリッド車用燃費表示装置を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、いくつかの実施例に分けて、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明に係る燃費表示装置の基本構成を示すブロック図である。燃費表示装置１は、制御部１０および表示手段１１を有し、車速センサ２およびエンジンコントローラ３に接続される。

車速センサ２は、車両の速度を測定するセンサであり、例えば、各車輪に取り付けられ各車輪とともに回転する磁石による磁界の変化をMR（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子が磁気抵抗として読み取り、これを回転速度に比例したパルス信号として取り出すことで車輪の回転速度および車両の速度を検出し、車輪の回転速度および車両の速度等に関するデータを燃費制御装置１の制御部１０に送信する。

エンジンコントローラ３は、点火装置、燃料噴射装置等を制御してエンジンを制御する装置であり、点火時期や燃料噴射量等に関するデータを燃費制御装置１の制御部１０に送信する。

制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ−Ｖｏｌａｔｉｌｅ ＲＡＭ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を有するコンピュータであり、燃費演算手段１００、エンジン始動判定手段１０１、燃費表示制御手段１０２および電動走行状態表示制御手段１０３を有する。

燃費演算手段１００は、車速センサ２から受信した車輪の回転速度に所定の係数（車輪の円周等）を乗じて得られる所定時間（例えば、０．１秒）当りの移動距離と、エンジンコントローラ３から受信した点火時期（周期）および燃料噴射量に関するデータから得られる所定時間（例えば、０．１秒）当りの燃料噴射量とから、瞬間燃費を算出する手段である。

ここで、「瞬間燃費」とは、所定の短い時間における燃費をいい、所定の短い時間は、走行状態やアクセルワークに応じて時々刻々と値を表示させるのに十分短い時間であることとし、例えば２秒とする。これに対し、「平均燃費」は、瞬間燃費の所定の短い時間より長い時間における燃費をいい、例えば、燃料を補給した時点からの移動距離と燃料消費量とに基づいた燃費や出発点からの移動距離と燃料消費量とに基づいた燃費等がある。

燃費表示装置１は、好適には、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇａｓ）エンジン等を利用して、それぞれガソリン、軽油、ＬＰＧ等の燃料を消費しながら走行する燃料走行状態と、電動モータのみを使用して電気以外の燃料を消費せずに走行する電動走行状態とを有するハイブリッド車で利用され、好適には、瞬間燃費の状態を表示する。

瞬間燃費の状態を表示することにより、燃費表示装置１は、運転者によるエコドライブ（自動車の排出ガスを減らすよう燃料の消費を最適化させる運転をいう。）をより促進することができるからである。

また、ハイブリッド車で平均燃費を表示しようとする場合には、燃料消費量がゼロとなり燃費が算出できない（燃費が無限大となる。）電動走行状態のときにも、所定の燃費状態（平均燃費は、この場合、燃料が消費されていないので徐々に増大する。）を表示するので、電動走行状態の当否を別途表示する必要性が低くなるが、ハイブリッド車で瞬間燃費を表示しようとする場合には、電動走行状態の当否を別途表示する必要性が高くなり、燃料走行状態における燃費状態の表示方法（目盛りを指針で指し示す方法、値や文字をデジタル表示する方法、または、バーグラフのセグメント群を点灯させて上下動させる方法等をいう。）と同じ表示方法で電動走行状態の当否を表示できる燃費表示装置１の機能が有効となる。

エンジン始動判定手段１０１は、エンジンが始動されたか否かを判定する手段であり、例えば、エンジンコントローラ３から点火時期や燃料噴射量に関するデータを受信して点火装置および燃料噴射装置の状態を把握することによりエンジンが始動されているか、或いは、停止状態であるかを判定し、その判定結果に基づいて燃料が消費されているか否かを判定する。なお、エンジン始動判定手段１０１は、エンジン回転数に基づいてエンジンが始動されているか、或いは、停止状態であるかを判定してもよい。

燃費表示制御手段１０２は、表示手段１１（例えば、指針式表示器）に燃費状態を表示させる手段であり、例えば、エンジン始動判定手段１０１により燃料走行状態であると判定された場合に、燃費演算手段１００が算出した瞬間燃費の値に応じて、指針を駆動するステッピングモータに電力を供給し、或いは、ステッピングモータを制御する装置にパルス信号を送信して、燃費状態を表示させる。

電動走行状態表示制御手段１０３は、表示手段１１（例えば、指針式表示器）に電動走行状態の当否を表示させる手段であり、例えば、エンジン始動判定手段１０１により電動走行状態であると判定された場合に、指針を駆動するステッピングモータへの電力の供給を停止させ、指針が所定位置（電動走行状態の当否を示す目盛りが付された位置）を指し示すようにしたり、ステッピングモータに供給される電力を制御して指針がその所定位置を指し示すようにしたりする。

また、燃費演算手段１００、エンジン始動判定手段１０１、燃費表示制御手段１０２および電動走行状態表示制御手段１０３は、制御部１０のＮＶＲＡＭに格納されるプログラムであり、燃費表示装置１は、これらのプログラムを制御部１０のＲＡＭに展開させてＣＰＵにこれら手段を実行させる。なお、これら手段は、電子回路で構成された装置であってもよい。

ここで、「目盛り」とは、表示手段１１の状態を読み取るための刻み、区切り、目印をいい、文字、図形、記号が付されたり、色が付されたりする。

表示手段１１は、瞬間燃費の状態および電動走行状態の当否を表示するための装置であり、例えば、ステッピングモータ等の電動アクチュエータにより指針を回転させるアナログ式の指針型表示器であって、燃費表示制御手段１０２からの信号を受信して瞬間燃費の状態をアナログ表示できるようにしながら、エンジン始動判定手段１０１の判定結果を受信して電動走行状態を指針型表示器が示す状態の１つとして表示できるようにする。

図２は、アナログ式の指針型表示器の例を示す図であり、図２（Ａ）は、エンジンを始動させながら車両が停車した時の指針型表示器の状態を示し、図２（Ｂ）は、燃料走行状態における指針型表示器の状態を示し、図２（Ｃ）は、電動走行状態またはアイドルストップ状態における指針型表示器の状態を示す。

図２（Ａ）の破線領域Ｒ１は、燃料走行状態における瞬間燃費の状態をアナログ表示する領域であり、図の右上から反時計回りに所定の間隔で「０Ｋｍ／Ｌ」、「１０Ｋｍ／Ｌ」、「２０Ｋｍ／Ｌ」、および、「３０ｋｍ／Ｌ」の目盛りが付され、指針Ｎがその軸Ｃを中心に回転し瞬間燃費の状態を連続的に表示する。

また、図２（Ａ）の破線領域Ｒ２は、電動走行状態の当否またはアイドルストップ状態の当否をアナログ表示の目盛りの１つとして表示するための領域であり、破線領域Ｒ１の「０Ｋｍ／Ｌ」等の目盛りと同じ態様で「Ｅ ＭＯＤＥ」の目盛りが付され、指針Ｎが「Ｅ ＭＯＤＥ」の目盛りを指し示すことにより電動走行状態またはアイドルストップ状態であることを示す。

指針Ｎは、破線領域Ｒ１および破線領域Ｒ２で共用され、常に１つの状態のみを指し示し、破線領域Ｒ２における「Ｅ ＭＯＤＥ」を指し示しながら、一方で、破線領域Ｒ１で「２０ｋｍ／Ｌ」を指し示すというようなことはない。

また、破線領域Ｒ２の目盛り「Ｅ ＭＯＤＥ」は、例えば、破線領域Ｒ１の目盛り「３０ｋｍ／Ｌ」のさらに下である、破線領域Ｒ１が瞬間燃費を表示できる範囲の上限領域に相当する位置に配置される。

これにより、燃費表示装置１は、「Ｅ ＭＯＤＥ」があたかも瞬間燃費の高い状態（厳密には、燃料を消費しておらず、燃費を算出できない状態である。）であるように見せることができ、「Ｅ ＭＯＤＥ」すなわち電動走行状態が環境に優しく経済的な走行状態であることを運転者に違和感なく伝えることができる。

また、燃費表示装置１は、図の右上を「０Ｋｍ／Ｌ」とし反時計回りで「１０Ｋｍ／Ｌ」、「２０Ｋｍ／Ｌ」、「３０Ｋｍ／Ｌ」の目盛りを配置し、瞬間燃費が悪くなると指針Ｎを時計回りに回転させる。

アナログ表示の速度計や回転計は、アクセルを踏み込むと時計回りに指針を回転させ、アクセルを離すと反時計回りに指針を回転させるが、それと同様に、アクセルを踏み込むと瞬間燃費が低下することで破線領域Ｒ１の指針Ｎを時計回りに回転させ、アクセルを離すと瞬間燃費が増大することで破線領域Ｒ１の指針Ｎを反時計回りに回転させることで、アクセルワークと瞬間燃費との関係を運転者に違和感なく伝えることができるようにするためである。

なお、燃費表示装置１は、破線領域Ｒ１の目盛りの配置および破線領域Ｒ２の配置を上述の態様に限定するのではなく、例えば、図３（Ａ）に示すように、図の左下に「０Ｋｍ／Ｌ」の目盛りを配置させ、時計回りに「１０Ｋｍ／Ｌ」、「２０Ｋｍ／Ｌ」、「３０Ｋｍ／Ｌ」と目盛りの値を増大させ、瞬間燃費の変動幅の上限領域である図中右上に「Ｅ ＭＯＤＥ」の目盛りを配置させるようにして、燃費がよい状態を表示器の上部に配置させるようにしてもよい。

或いは、図３（Ｂ）に示すように、図の左下に「０Ｋｍ／Ｌ」の目盛りを配置させ、時計回りに「１０Ｋｍ／Ｌ」、「２０Ｋｍ／Ｌ」、「３０Ｋｍ／Ｌ」と目盛りの値を増大させるようにしながら、瞬間燃費の変動幅の下限領域である図中左下に「Ｅ ＭＯＤＥ」の目盛りを配置させるようにして、燃費のよい状態が表示器の上部に配置されるようにしながらも、電動走行状態の場合は指針Ｎが最下部の「Ｅ ＭＯＤＥ」を指し示すようにしてもよい。

なお、表示手段１１は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の表示装置を使用し、これら表示装置の画面に指針型表示器やバーグラフ型表示器等の画像を表示させ瞬間燃費の値および電動走行状態の当否を１の表示方法で表示するようにしてもよい。

次に、図４を参照しながら、燃費表示装置１が表示手段１１の表示状態を制御する処理の流れについて説明する。

最初に、燃費表示装置１は、エンジン始動判定手段１０１により、エンジンコントローラ３から送信されるデータに基づいてエンジンが始動しているか否かを判定する（ステップＳ１：エンジン始動判定ステップ）。

エンジンが始動されている場合には（ステップＳ１のＹＥＳ）、燃費表示装置１は、燃費演算手段１００により、車速センサ２から受信した車輪の回転速度に所定の係数（車輪の円周等）を乗じて得られる所定時間（例えば、０．１秒）当りの移動距離と、エンジンコントローラ３から受信した点火時期（周期）および燃料噴射量に関するデータから得られる所定時間（例えば、０．１秒）当りの燃料噴射量とから、瞬間燃費（所定時間当りの移動距離を所定時間当りの燃料噴射量で除した値）を算出し、算出した瞬間燃費の値に応じて、指針Ｎが接続された軸Ｃを駆動する電動アクチュエータを回転させ指針型表示器に瞬間燃費を表示させる（ステップＳ２：瞬間燃費表示ステップ）。

一方、エンジンが始動されていない場合には（ステップＳ１のＮＯ）、燃費表示装置１は、電動アクチュエータを回転させて、或いは、電動アクチュエータへの電力供給を遮断させて、指針Ｎが「Ｅ ＭＯＤＥ」を指し示すようにする（ステップＳ３：電動走行状態表示ステップ）。

このように、燃費表示装置１は、指針Ｎをして瞬間燃費の値または目盛り「Ｅ ＭＯＤＥ」の何れかを常に指し示すようにして処理を終了する。

この構成により、燃費表示装置１は、電動モータによる電動走行状態の場合に意味のない燃費状態を表示させないようにするので、意味のない値が表示されることにより、運転者に違和感を与えるのを防止することができる。

また、燃費表示装置１は、１の表示方法により、燃料を消費する燃料走行状態の場合に瞬間燃費の状態を連続的に表示させながら、電動モータによる電動走行状態の場合に意味のない燃費状態を表示させることなく、電動走行状態であることを表示させるので、表示方法の違いにより、運転者に違和感を与えたり、理解を困難にさせたりするのを防止することができる。

また、燃費表示装置１は、アクセルを踏み込んだ場合に指針Ｎが時計回りに回転し、アクセルを離した場合に指針Ｎが反時計回りに戻るように目盛り等を配置して表示手段１１を構成することにより、燃費表示装置１の挙動を速度計や回転計と共通するようにして、運転者が燃費状態を容易に把握できるようにする。

また、燃費表示装置１は、１の表示方法により、瞬間燃費の状態および電動走行状態の当否を表示させるので、瞬間燃費の状態を表示する表示器と、電動走行状態の当否を表示する表示器（専用インジケータ等）とを別々に備える装置に比べて、安価に装置を製造することができ、配線等を単純化でき、また、装置の設置に必要なスペースを低減させることができる。

図５は、セグメントＳ１乃至１０がＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）で構成されたバーグラフ型表示器の例を示す図であり、図５（Ａ）は、車両停車時のバーグラフ型表示器の状態を示し、図５（Ｂ）は、燃料走行状態におけるバーグラフ型表示器の状態を示し、図５（Ｃ）は、電動走行状態におけるバーグラフ型表示器の状態を示す。

図５（Ａ）の破線領域Ｒ３は、燃料走行状態における瞬間燃費の状態を表示する領域であり、図の下方から所定の間隔で「０Ｋｍ／Ｌ」、「１０Ｋｍ／Ｌ」、「２０Ｋｍ／Ｌ」、および、「３０ｋｍ／Ｌ」の目盛りが付され、セグメントＳ１乃至Ｓ１０のうちの所定のセグメントを発光させて瞬間燃費の状態を連続的に表示する。

また、図５（Ａ）の破線領域Ｒ４は、電動走行状態の当否を目盛りの１つとして表示するための領域であり、破線領域Ｒ３の「０Ｋｍ／Ｌ」等の目盛りと同じ態様で「Ｅ ＭＯＤＥ」の目盛りが付され、「Ｅ ＭＯＤＥ」の目盛りが示すセグメントＳＥを含め全てのセグメントが発光することにより電動走行状態であることを示す。なお、破線領域４は、セグメントＳＥのみが発光することにより、電動走行状態であることを示すようにしてもよい。

セグメントＳ１乃至Ｓ１０およびＳＥは、発光しないセグメントを挟んで別のセグメントを発光させるようなことはせず、常に最下位のセグメントＳ１０からより上方に位置する所定のセグメントまで連続して発光させるようにし、例えば、「Ｅ ＭＯＤＥ」を示すセグメントＳＥを発光させながら、一方で、セグメントＳ１乃至Ｓ６を発光させずに「２０ｋｍ／Ｌ」を示すセグメントＳ７を発光させるというようなことはない。

また、破線領域Ｒ４の目盛り「Ｅ ＭＯＤＥ」は、例えば、破線領域Ｒ３の目盛り「３０ｋｍ／Ｌ」の上に位置し、破線領域Ｒ３が瞬間燃費を表示できる範囲の上限領域に相当する位置に配置される。

これにより、燃費表示装置１は、「Ｅ ＭＯＤＥ」があたかも瞬間燃費の高い状態（厳密には、燃料を消費しておらず、燃費を算出できない状態である。）であるように見せることができ、「Ｅ ＭＯＤＥ」すなわち電動走行状態が環境に優しく経済的な走行状態であることを運転者に違和感なく伝えることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、瞬間燃費を示す単位を「Ｋｍ／Ｌ」とするが、「ＭＰＧ（Ｍｉｌｅ Ｐｅｒ Ｇａｌｌｏｎ）」等、他の単位を使用するものであってもよく、単位を規定することなく、「良好」、「普通」、「要改善」等の目盛りで瞬間燃費を表示するようにしてもよい。或いは、所定の瞬間燃費（基準値）を中心の目盛りに設定し、所定の瞬間燃費との差に応じて右側若しくは上側にプラスの目盛り、左側若しくは下側にマイナスの目盛りを配し、その両端の何れかに「Ｅ ＭＯＤＥ」の目盛りを配するようにしてもよい。

また、上述の実施例では、「Ｅ ＭＯＤＥ」の文字が使用されるが、電動走行状態であることが認識できる限り、他の文字、図形、記号等が「Ｅ ＭＯＤＥ」の代わりに使用されてもよい。

燃費表示装置の基本構成を示すブロック図である。 アナログ表示の指針型表示器の例を示す図（その１）である。 アナログ表示の指針型表示器の例を示す図（その２）である。 燃費表示装置が表示手段の表示状態を制御する処理の流れを示すフローチャートである。 別の表示方法を有する表示器の例を示す図である。

符号の説明

１ 燃費表示装置
２ 車速センサ
３ エンジンコントローラ
１０ 制御部
１１ 表示手段
１００ 燃費演算手段
１０１ エンジン始動判定手段
１０２ 燃費表示制御手段
１０３ 電動走行状態表示制御手段
Ｃ 軸
Ｎ 指針
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４ 破線領域

Claims (5)

1. エンジンにより燃料を消費しながら走行する燃料走行状態と燃料を消費せず電動モータにより走行する電動走行状態とを切り替え可能なハイブリッド車の燃費表示装置であって、
   前記燃料走行状態における走行距離と燃料消費量とから燃費を演算する燃費演算手段と、
   前記燃費を表示手段に表示させる燃費表示制御手段と、
   前記エンジンが始動しているか否かを判定するエンジン始動判定手段と、
   前記エンジン始動判定手段により前記エンジンが始動していないと判定された場合に、前記表示手段における目盛りの１つにより前記電動走行状態であることを表示する電動走行状態表示制御手段と、
   を備えることを特徴とするハイブリッド車用燃費表示装置。
2. 前記電動走行状態表示制御手段は、前記表示手段の限界領域に配置される目盛りを指し示すことで前記電動走行状態であることを表示する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車用燃費表示装置。
3. 前記電動走行状態表示制御手段は、前記表示手段の上限領域に配置される目盛りを指し示すことで前記電動走行状態であることを表示する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車用燃費表示装置。
4. 前記燃費は、瞬間燃費である、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のハイブリッド車用燃費表示装置。
5. 前記表示手段は、アナログ表示の指針型表示器である、
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のハイブリッド車用燃費表示装置。

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